專利名稱：組合物、制備方法以及施加和曝光光成像紙張的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明廣義地涉及一種可以與襯底一起使用的雙能量成像組合物。本發(fā)明還廣義地涉及在其一個或者兩個側(cè)面上用所述雙能量成像組合物處理的襯底。本發(fā)明進(jìn)一步廣義地涉及使用所述雙能量成像組合物對襯底進(jìn)行成像的方法。本發(fā)明進(jìn)一步廣義地涉及制備雙能量成像組合物的方法。本發(fā)明進(jìn)一步廣義地涉及向襯底的一個或兩個表面施加雙能量成像組合物的方法。
背景技術(shù)：
電子攝影術(shù)為當(dāng)今的復(fù)印工業(yè)提供了無壓印刷技術(shù)。代表性的電子攝影印刷或復(fù)印工藝通常在經(jīng)涂布的聚合物襯底上分五個步驟形成圖像。這些步驟包括(1)在光電導(dǎo)體鼓上沉積均勻的電荷；(2)通過將光電導(dǎo)體曝光于以數(shù)碼方式打開和關(guān)閉的振動式窄激光束或者以數(shù)碼方式打開和關(guān)閉的固定的LED光陣列，從而在光電導(dǎo)體上產(chǎn)生靜電潛像；
(3)將光電導(dǎo)體暴露于調(diào)色劑粒子，使得具有正確極性的調(diào)色劑粒子附著到曝光的潛像上；
(4)使將要被印刷在光電導(dǎo)體和轉(zhuǎn)印電暈之間的介質(zhì)向前移動，以使調(diào)色劑粒子從光電導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到介質(zhì)上；以及(5)將轉(zhuǎn)移的調(diào)色劑粒子固定(即，熔化)在介質(zhì)上。例如，電子攝影印刷的一種形式的激光印刷。在激光印刷中，基本上有五個步驟。 在第一個步驟(充電)中，充電輥(primary charge roller)將靜電電荷發(fā)射到受光體—— 旋轉(zhuǎn)的感光鼓或帶——上，受光體能夠?qū)㈧o電電荷固定在其表面，只要其不被暴露于特定波長的電磁輻射。在第二個步驟(寫入)中，光柵圖像處理器(RIP)芯片將進(jìn)來的圖像轉(zhuǎn)換成適用于掃描到受光體上的光柵圖像。激光(或者激光二極管)瞄準(zhǔn)移動的鏡子，該鏡子將激光束通過一系列透鏡和鏡子引導(dǎo)到受光體上，無論在任何情況下只要激光照在受光體上，電荷電性就發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而在受光體表面產(chǎn)生潛在的電子攝影圖像。在第三個步驟 (顯影)中，將含有潛像的表面暴露于調(diào)色劑，使帶電荷的調(diào)色劑粒子被靜電吸引到受光體上激光寫入潛像的位置。在第四個步驟(轉(zhuǎn)印)中，在紙張上擠壓或者滾動受光體，由此轉(zhuǎn)印借助帶電荷的調(diào)色劑粒子形成的圖像。在第五個步驟(熔化)中，具有轉(zhuǎn)印圖像的紙張經(jīng)過熔化組件，熔化組件具有提供熱量和壓力的輥，從而將形成的圖像的調(diào)色劑粒子粘結(jié)或者熔化到紙張上?？梢允褂脟娔∷C(jī)來代替電子攝影印刷例如激光印刷。大體上存在三種類型的噴墨印刷機(jī)。第一種是熱噴墨或者氣泡噴墨印刷機(jī)，其是通過使印刷墨盒具有一系列微小的由石版印刷術(shù)構(gòu)建的小室而工作的。為了產(chǎn)生圖像，印刷機(jī)使電流脈沖經(jīng)過加熱元件，使得小室中的液流形成氣泡，然后氣泡將墨水(通常是基于水的、基于顏料的或者基于染料的墨水)的液滴噴到紙張上。墨水的表面張力將另一種電荷的墨水穿過連接至墨水儲槽的狹窄通道抽吸到小室中。第二種印刷機(jī)是壓電噴墨印刷機(jī)，其使用位于每個噴嘴后的填充墨水的小室中的壓電材料而不是加熱元件。當(dāng)施加電壓時，晶體改變形狀或者尺寸，在流體中產(chǎn)生壓力脈沖，由此將墨水的液滴從噴嘴中推出。這與熱噴墨印刷機(jī)的機(jī)理基本上相同，但是其使用不同的物理原理產(chǎn)生壓力脈沖。第三種印刷機(jī)是連續(xù)噴墨印刷機(jī)，其使用引導(dǎo)液體墨水從儲槽流經(jīng)顯微噴嘴的高壓泵，由此產(chǎn)生墨水液滴的連續(xù)液流。壓電晶體導(dǎo)致液體的液流以規(guī)則的間隔分散成液滴， 這些液滴然后受到充電電極產(chǎn)生的靜電場的影響。靜電場根據(jù)所需的液滴偏轉(zhuǎn)程度而改變，從而在每個液滴上產(chǎn)生可控的可變的靜電電荷。然后，將帶電荷的液滴引導(dǎo)(偏轉(zhuǎn))至將由靜電偏離板印刷的受體材料，或者允許帶電荷的液滴不發(fā)生偏轉(zhuǎn)地繼續(xù)運動到達(dá)收集槽，以備再用。電子攝影術(shù)和噴墨印刷機(jī)的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)導(dǎo)致彩色電子攝影印刷機(jī)和復(fù)印機(jī)以及彩色噴墨印刷機(jī)越來越受歡迎。與僅使用單一調(diào)色劑或噴墨墨盒(即，黑色調(diào)色劑或噴墨墨盒)的單色印刷機(jī)或復(fù)印機(jī)不同，全色印刷機(jī)或復(fù)印機(jī)可能需要能夠提供黃色、品紅色、青色和黑色四種調(diào)色劑或墨水液滴墨盒。由于這四種調(diào)色劑或噴墨印刷機(jī)墨盒中的每一種可能都需要單獨的成像過程，因此彩色印刷機(jī)和復(fù)印機(jī)可能要比它們的單色對應(yīng)物更加低速和昂貴。適用于彩色印刷機(jī)和復(fù)印機(jī)的記錄介質(zhì)可能還需要符合更為嚴(yán)格的要求， 從而提供原件的真正的全色復(fù)制品。使用電子攝影或者噴墨過程進(jìn)行的復(fù)印和印刷確實具有一些不足之處，特別是在用于提供最終圖像的調(diào)色劑和墨水方面。在電子攝影復(fù)印或印刷中，調(diào)色劑粒子可能無法適當(dāng)?shù)厝刍?，由此形成能夠染在手、衣服等上的臟亂產(chǎn)品。根據(jù)包含圖像的紙張的數(shù)量，可能有一部分沒有附著在紙張上的調(diào)色劑粒子作為殘渣被收集，可能最終需要被丟棄。在噴墨印刷中，對存在于表面上的為載體提供快速的分散能力的著色劑有相沖突的要求。大多數(shù)噴墨印刷機(jī)墨盒都使用水性墨水(例如，基于水、乙醇和一些染料或顏料的混合物)，可能難以在印刷介質(zhì)上控制水性墨水，因此水性墨水可能需要特別涂覆的介質(zhì)。因此，需要開發(fā)一種在紙幅或者其他襯底上形成圖像的方法，所述方法提供快速和高質(zhì)量的沒有噴墨缺陷的印刷圖像，還需要開發(fā)用于印刷的電子攝影方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一廣義方面，提供一種制品，其包含成像顆粒，所述顆粒包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)顆粒暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度時，所述顆粒使得光致氧化劑能夠在顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)光致氧化劑擴(kuò)散時，光致氧化劑被具有大約20至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑形成一個或多個圖像。根據(jù)本發(fā)明的第二廣義方面，提供一種成像組合物，其包含溶劑；以及
分散于所述溶劑中的多個成像顆粒，其中每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)顆粒暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得光致氧化劑能夠在顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)光致氧化劑擴(kuò)散時，光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑形成一個或多個圖像。根據(jù)本發(fā)明的第三廣義方面，提供一種制品，其包含具有第一表面和第二表面的襯底；以及施加在所述第一表面和第二表面中的至少之一上的多個成像顆粒，每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)顆粒暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得光致氧化劑能夠在顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)所述一種或多種顯影劑暴露于活化擴(kuò)散的光致氧化劑的光時，光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑在所述襯底中或者在所述襯底上形成一個或多個圖像。根據(jù)本發(fā)明的第四廣義方面，提供一種形成一個或多個圖像的方法，其包括以下步驟(a)提供制品，其包括具有第一表面和第二表面的襯底；以及施加在所述第一表面和第二表面中的至少之一上的多個成像顆粒，每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)顆粒暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得光致氧化劑能夠在顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，(d)將一個或多個顆粒暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度，以使得光致氧化劑在顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散；以及(e)將一個或多個顆粒暴露于具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光，同時使所述顆粒處于高于聚合物材料的Tg的溫度，由此使擴(kuò)散的光致氧化劑被活化并且導(dǎo)致所述一個或多個顆粒的每一個中的一種或多種顯影劑在所述襯底中或者在所述襯底上形成一個或多個圖像。根據(jù)本發(fā)明的第五廣義方面，提供一種制備經(jīng)處理的制品的方法，其包括以下步驟(a)提供具有第一表面和第二表面的襯底；以及(b)使用雙能量成像組合物處理所述第一表面和第二表面中的至少之一，所述成像組合物包含溶劑；以及分散于所述溶劑中的多個成像顆粒，其中所述多個顆粒中的每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)顆粒暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得光致氧化劑能夠在顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)光致氧化劑擴(kuò)散時，光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑在所述襯底中或所述襯底上形成一個或多個圖像。根據(jù)本發(fā)明的第六廣義方面，提供一種用于制備雙能量成像組合物的方法，其包括以下步驟(a)提供溶劑；以及(b)將多個成像顆粒分散在所述溶劑中，以形成雙能量成像組合物，其中所述多個顆粒中的每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)顆粒暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得光致氧化劑能夠在顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)光致氧化劑擴(kuò)散時，光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑形成一個或多個圖像，其中，至少一部分所述顆粒的直徑為大約10微米或更小。根據(jù)本發(fā)明的第七廣義方面，提供一種用于制備雙能量成像組合物的方法，其包括以下步驟(a)提供溶劑；以及(b)將多個成像顆粒分散在所述溶劑中，以形成濕漿體(wet slurry)，其中每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)顆粒暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得光致氧化劑能夠在顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)光致氧化劑擴(kuò)散時，光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑形成一個或多個圖像，以及(c)研磨濕漿體直至至少一部分所述顆粒的直徑為大約10微米或更小，從而形成成像組合物。


下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明，其中
圖1是示意性流程圖，示出用于制備雙能量成像組合物、用于借助計量桿施膠壓榨機(jī)(metering rod size press)使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的雙能量成像組合物涂布紙幅，以及用于對涂敷紙進(jìn)行成像的方法的實施方式；以及圖2是示意性流程圖，示出借助計量桿施膠壓榨機(jī)使用本發(fā)明的雙能量成像組合物涂敷紙幅的方法的實施方式。
具體實施例方式在描述本發(fā)明之前先定義一些術(shù)語是有利的。應(yīng)當(dāng)理解下面的定義用在整個申請文件中。定義如果術(shù)語的定義不同于該術(shù)語的常用含義，則申請人意圖使用下面提供的定義， 除非特別指明。為本發(fā)明目的，術(shù)語“襯底”是指可以使用成像顆?；蛘甙上耦w粒的組合物處理的任何材料，從而提供當(dāng)暴露于能夠活化光致氧化劑的光時可以形成圖像的制品。襯底可以包括幅、片材、帶，等等，可以具有連續(xù)卷、不連續(xù)片材等等的形式，并且可以包含各種材料或者各種材料的組合，所述材料包括例如塑料(聚合物)、紙幅、無紡布等等。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“紙幅”是指可以由來自紙張纖維以及其他任何任選的造紙?zhí)砑觿├缣盍?、濕?qiáng)度劑、光學(xué)增白劑(或者熒光增白劑)等等的混合物、配料等形成、產(chǎn)生、制造等獲得的纖維幅。紙幅可以包括非涂敷紙幅、涂敷紙幅等等。紙幅可以具有連續(xù)卷、 不連續(xù)片材等的形式。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“紙張纖維”是指來自例如木本纖維和非木本纖維的植物纖維，其可以包括纖維素、纖維素衍生物，等等。還參見G.A. Smook的“Handbook for Pulp and Paper Technologists”(第二版，1992) —書的第2-8頁，其全部公開內(nèi)容通過引用并入本文，其中對紙張纖維及其來源做出一般性的描述。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“處理的襯底”是指對于存在于襯底(例如，紙幅)一個或者兩個側(cè)面或表面上的雙能量成像顆粒具有足夠的負(fù)載量(例如，至少大約50磅/噸的涂層重量，例如，至少大約100磅/噸)使得可以由這些顆粒形成一個或多個圖像的襯底(例如，紙幅)。在一個實施方式中，雙能量成像顆粒在襯底(例如，紙幅)的一個或者兩個側(cè)面或表面上的負(fù)載量可以是高達(dá)大約500磅/噸(例如，高達(dá)大約200磅/噸)。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“未處理的襯底”是指存在于襯底的一個或者兩個側(cè)面或表面上的雙能量成像顆粒的負(fù)載量為0或基本上為0的紙幅。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“單面處理的襯底”是指在襯底的一個而不是兩個側(cè)面或表面上存在有雙能量成像顆粒的襯底(例如，紙幅)。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“雙面處理的襯底”是指在襯底的兩個側(cè)面或表面上存在有雙能量成像顆粒的襯底(例如，紙幅)。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“砑光紙”是指已經(jīng)進(jìn)行過砑光從而例如使紙張平滑以使得能夠在紙張上形成圖像并且在紙張表面增加光澤的紙幅。例如，砑光可以包括使用壓力在仍然粗糙的紙張表面上壓印光滑表面的工藝。紙張砑光可以在砑光機(jī)上進(jìn)行，砑光機(jī)可以包括位于造紙機(jī)端部的一系列輥子(聯(lián)機(jī))或者包括與造紙機(jī)分開的一系列輥子(脫機(jī))。
為本發(fā)明的目的，術(shù)語“顆?！笔侵赶鄬ξ⑿』蛘呒?xì)小的固體粒子，其可以是球形的、橢圓形的，等等，可以具有規(guī)則和/或不規(guī)則的形狀，并且可以具有小于大約IOnm至大于100微米的直徑尺寸，其包含聚合物材料母體和任選的其他組分，例如，增塑劑、軟化劑、 增粘劑、結(jié)構(gòu)改進(jìn)劑、分散助劑，等等，并且其包含、包封、內(nèi)嵌或者分散等等有一種或多種顯影劑、光致氧化劑，等等。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“成像顆粒”是指以下顆粒，其包含聚合物材料母體或由聚合物材料母體組成，并且包含至少一種或多種顯影劑和光致氧化劑，但是其可以包含其他試劑，例如，酸/偶聯(lián)劑、給電子試劑，等等。當(dāng)暴露于高于顆粒的聚合物材料的Tg的溫度并且當(dāng)擴(kuò)散的光致氧化劑暴露于活化光致氧化劑的光時，一種或多種顯影劑由此形成一個或多個圖像。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“雙能量成像組合物”是指包含光致氧化材料和顯影劑的成像顆粒的組合物，光致氧化材料和顯影劑在聚合物母體內(nèi)保持相互分離，其中在將組合物暴露于高于聚合物材料的Tg的溫度之后或同時，當(dāng)將組合物暴露于光致氧化材料的活化范圍內(nèi)的光時，可以使用組合物形成一個或多個圖像。除了成像顆粒以外，雙能量成像組合物還可以額外包含溶劑、分散劑、懸浮劑，等等，并且其可以形成、產(chǎn)生等一個或多個圖像。 這些雙能量成像組合物可以向襯底(例如，紙幅)賦予除了形成、產(chǎn)生等一個或多個圖像以外的其他性能，例如，紙張施膠性能、不透明度、增白性能，等等。為了獲得這些性能，雙能量成像組合物可以包含其他任選的紙張?zhí)砑觿?，紙張淀粉粘結(jié)劑、顏料、紙張輔助粘結(jié)劑、光學(xué)增白劑(或者熒光增白劑)、陽離子染料固色劑、抗靜電劑、防刮擦劑、膨脹劑，等等?？梢詫㈦p能量成像組合物配制成溶液、懸浮液、分散液、乳液等等的形式，并且可以全部或者部分地包含水，例如，水溶液、懸浮液、分散液、乳液等等。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“聚合物材料”是指用于形成成像顆粒的顆粒的一種或多種聚合物，其可以任選包含在雙能量成像組合物中，從而使制劑增稠、使制劑黏著在襯底(例如，紙幅)上，以例如與用作紙張施膠劑或粘結(jié)劑等的淀粉粘結(jié)劑或其任何組合聯(lián)合使用。 合適的聚合物材料可以包括合成的或者天然的聚合物(或者不同聚合物的組合)，例如聚合物膠乳，如，苯乙烯丁二烯橡膠膠乳、丙烯酸(酯)類聚合物膠乳、聚乙酸乙烯酯膠乳、苯乙烯丙烯酸(酯)共聚物膠乳，等等；蛋白質(zhì)粘合劑，如，酪蛋白或大豆蛋白，等等；聚乙烯醇(PVOH)等等，或它們的組合。實例是乙基纖維素、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚(甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丁酯)、乙酸纖維素、丁酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、硝酸纖維素、氯化橡膠、上述乙烯基單體的共聚物，等等。聚合物材料的存在量可以是基于例如每份顯影劑例如無色染料(leuco dye)的總重，大約0.5至大約 200份，以重量計。通常可以使用大約5至大約20重量份。丙烯酸(酯)類聚合物例如聚丙烯酸酯聚合物等等可以是用于本文中的特別合適的聚合物材料。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“顯影劑”是指當(dāng)暴露于合適波長的光線并且存在光致氧化劑的情況下，能夠在襯底(例如，紙幅)上形成一個或多個圖像的試劑。形成的圖像可以是文本(例如，字母和/或數(shù)字)、圖形、物體、照片、圖片，等等。顯影劑可以包括一種或多種染料，例如，無色染料、其他光敏染料、光敏著色劑、光敏顏料，等等。所用的可以提供合適的成像特性的顯影劑的用量將取決于多種因素，包括所用的顯影劑、與顯影劑一起使用的襯底、特定的成像條件，等等。例如，對于無色染料，可以使用大約0.1至大約10% (例如，大約1至大約5% )的用量的特定固體。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“無色染料”是指通常是無色的或者淺色的但是氧化時形成或者能夠形成可以幾乎包圍整個可見區(qū)域的不同顏色的化合物?？梢杂糜诒景l(fā)明的實施方式中的無色染料包括，例如，1969年5月20日授權(quán)的美國專利No. 3，445，234(Cescon 等人)(該文獻(xiàn)的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文中)中描述的那些，一些實例舉例如下 ⑴氨基三芳基甲烷；⑵氨基咕噸；⑶氨基噻噸；⑷氨基_9，10- 二氨吖叮；(5)氨基吩噁嗪；(6)氨基吩噻嗪；(7)氨基二氫吩嗪；⑶氨基二苯基甲烷；(9)無色吲達(dá)胺；(10)氨基氫代肉桂酸(氨基乙烷、無色次甲基)；(11)胼；(12)靛白(Ieucoindigoid)染料；(13) 氨基-2，3- 二氫蒽醌；(14)四鹵-ρ，ρ’ -聯(lián)苯酚；(15) 2-(ρ-羥基苯基)-4，5- 二苯基咪唑；和(16)苯乙基苯胺。在這些無色染料中，(1)至(9)在失去一個氫原子時形成染料， (10)至(16)在失去兩個氫原子時形成染料。示例性的無色染料可以包括結(jié)晶紫、三(4-二乙基氨基-ο-甲苯基)甲烷、二(4-二乙基氨基-ο-甲苯基)苯基甲烷、二(4-二乙基氨基-ο-甲苯基)-噻吩-2-甲烷、二(2-氯-4-二乙基氨基苯基)苯基甲烷、2-(2-氯苯基) 氨基-6-N，N- 二丁基氨基-9-(2-甲氧羰基)苯基咕噸、2-N，N- 二芐基氨基_6_N，N- 二乙基氨基-9-(2-甲氧羰基)苯基咕噸、苯并[&]-6-隊^二乙基氨基-9-(2-甲氧羰基)苯基咕噸、2-(2-氯-苯基)-氨基-6-N，N-二丁基氨基-9-(2-甲基苯基酰胺基)苯基咕噸、3， 6-二甲氧基-9-(2-甲氧羰基)苯基咕噸、3，6_ 二乙氧乙基-9-(2-甲氧羰基)苯基咕噸、 苯甲?；鶡o色亞甲藍(lán)、3，7-二-二乙基氨基吩噁嗪，等等。合適的氨基三芳基甲烷可以包括例如，氨基三芳基甲烷的酸式鹽，其中，芳基基團(tuán)中的至少兩個是苯基，所述苯基(a)在甲烷碳原子連接鍵的對位具有R1R2N-取代基，其中R1和&均選自氫、C1至Cltl烷基、2-氫乙基、2-氰基-乙基、芐基、等等；并且(b)在甲烷碳原子的鄰位具有選自低級烷基(U、低級烷氧基(CV4)、氟、氯、溴等等的基團(tuán)；并且第三個芳基可以與前兩個芳基相同或不同，當(dāng)不同時，第三個芳基可以選自(a)苯基，可以被低級烷基、低級烷氧基、氯、二苯基氨基、氰基、硝基、羥基、氟、溴，等等取代；(b)萘基，可以被氨基、二-低級烷氨基、烷氨基等等取代； (c)吡啶基，可以被烷基等等取代；(d)喹啉基；(e) 二氫亞吲哚基，其可以被烷基等等取代。 R1和民可以是氫、具有1至4個碳原子的烷基，等等。在雙能量成像組合物中，無色染料的存在量可以是例如大約0. 1至大約10重量％的固體，例如，大約1至大約10重量％的固體。 對于在染料結(jié)構(gòu)中具有氨基或取代氨基并且表征為陽離子染料的染料隱色體，可以使用形成胺鹽的無機(jī)酸、有機(jī)酸或者來自供應(yīng)酸的化合物的酸。酸的量可以改變，例如，對于染料中的每摩爾氨基氮，酸的量是大約0. 33至大約1摩爾。在一些實施方式中，對于每摩爾氨基氮，酸的量例如是大約0. 5至大約0. 9摩爾?？梢孕纬伤璧陌符}的代表性酸可以包括鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸、乙酸、草酸、P-甲苯磺酸、三氯乙酸、三氟乙酸、全氟庚酸、等等?？梢栽谒驖駳獾拇嬖谙掠米魉岬钠渌崂纭奥芬姿顾帷被蛩嵩纯梢园然\、溴化鋅、 氯化鐵，等等。代表性的無色染料鹽可以包括三-(4-二乙基氨基-ο-甲苯基)甲烷氯化鋅 (tris- (4-diethylamino-o-tolyl)methane zinc chloride)、三-(4_ 二乙基氨基 _ο_ 甲苯基)甲烷草酸鹽、三-(4-二乙基氨基-ο-甲苯基)甲烷ρ-甲苯磺酸鹽，等等。為本發(fā)明的目的，術(shù)語“光致氧化劑”是指在光線照射時能夠產(chǎn)生進(jìn)而可以氧化顯影劑(例如，無色染料)的自由基的一種或多種試劑。如1981年2月M日授權(quán)的美國專利No.4，252，887(Dessauer)所描述的，其全部公開內(nèi)容通過引用并入本文中。光致氧化劑的一些實例可以包括洛粉堿二聚體化合物，例如，2，4，5-三芳基咪唑二聚體(通式如下所示)，如1981年1月27日授權(quán)的美國專利No.4，247，618(Dessauer等人)所描述的和1982年1月19日授權(quán)的美國專利No. 4，311，783 (Dessauer)所描述的；疊氮化合物，例如，2-疊氮苯并噁唑、苯甲酰疊氮、2-疊氮苯并咪唑，如1966年11月1日授權(quán)的美國專利 No. 3，282，693 (Sagura等人)所描述的；吡啶鐺化合物，例如，3，-乙基-I-甲氧基-2-吡啶并硫代菁高氯酸鹽、1-甲氧基-2-甲基吡啶鐺-ρ-甲苯磺酸鹽，等等；有機(jī)鹵化合物，例如，N-溴代琥珀酰亞胺、三溴代甲基苯基砜、二苯基碘、2-三氯甲基-5-(p-丁氧基苯乙烯基)-1，3，4-噁二唑、2，6- 二-三氯甲基-4- (ρ-甲氧基苯基)三嗪，等等，如1971年10月 26日授權(quán)的美國專利No. 3，615，568 (Jenkins)所描述的；疊氮聚合物，如Nihon Shashin Gakkai 1968-nen Syunki Kenkyu Happyokai Koenyoshisyu, p55 (1968)所描述的，上述所有文獻(xiàn)的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文中。在這些化合物中，可以使用洛粉堿二聚體化合物和有機(jī)鹵化合物，這兩種化合物的組合例如(A) 2,4, 5-三苯基咪唑基二聚體和選自 (Bi)可以被咪唑基自由基氧化成染料的無色染料和(B》可加成聚合的烯鍵式不飽和單體化合物兩者中的至少之一的組合，可以提供高的靈敏度。對于(A)(通式如下)
權(quán)利要求
1.一種制品，其包含顆粒，所述顆粒包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)所述顆粒暴露于高于所述聚合物材料的Tg的溫度時，所述顆粒使得所述光致氧化劑能夠在所述顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，所述擴(kuò)散的光致氧化劑被具有大約200至大約450nm的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑形成一個或多個圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述聚合物材料包含丙烯酸(酯)類聚合物。
3.如權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述顯影劑包含無色染料。
4.如權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述每個顆粒的母體進(jìn)一步包含增塑劑。
5.如權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述光致氧化劑在大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長下被活化。
6.如權(quán)利要求1所述的制品，其中，至少一部分所述顆粒的直徑為大約10微米或更小。
7.如權(quán)利要求6所述的制品，其中，至少一部分所述顆粒的直徑為大約5微米或更小。
8.一種成像組合物，其包含 溶劑；以及分散于所述溶劑中的多個顆粒，其中每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含 一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)所述顆粒暴露于高于所述聚合物材料的Tg的溫度時，所述顆粒使得所述光致氧化劑能夠在所述顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散；并且，其中，當(dāng)所述光致氧化劑擴(kuò)散時，所述光致氧化劑被具有大約200至大約450nm的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑形成一個或多個圖像。
9.如權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中，所述溶劑是淀粉/水混合物。
10.如權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中，所述聚合物材料包含丙烯酸(酯)類聚合物。
11.如權(quán)利要求10所述的成像組合物，其中所述聚合物材料占所述成像組合物的固體部分的大約40至大約90%。
12.如權(quán)利要求11所述的成像組合物，其中所述聚合物材料占所述成像組合物的固體部分的大約50至大約99%。
13.如權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中，所述聚合物材料的Tg為大約35T或更高。
14.如權(quán)利要求13所述的成像組合物，其中，所述聚合物材料的Tg為大約45下或更高。
15.如權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中每個顆粒的母體進(jìn)一步包含增塑劑，并且， 其中，所述增塑劑占所述成像組合物的固體部分的至多大約45%。
16.如權(quán)利要求15所述的成像組合物，其中所述增塑劑占所述成像組合物的固體部分的大約8至大約35%。
17.如權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中所述無色染料占所述成像組合物的固體部分的大約0. 1至大約10%。
18.如權(quán)利要求17所述的成像組合物，其中所述無色染料占所述成像組合物的固體部分的大約1至大約5%。
19.權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中每個顆粒進(jìn)一步包含一種或多種酸/偶聯(lián)劑， 并且，其中，所述酸/偶聯(lián)劑總體上占所述成像組合物的固體部分的大約0. 1至大約20%。
20.如權(quán)利要求19所述的成像組合物，其中，所述酸/偶聯(lián)劑總體上占所述成像組合物的固體部分的大約1至大約10%。
21.如權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中，所述光致氧化劑在大約250至大約400nm 范圍內(nèi)的波長下被活化。
22.如權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中，所述成像組合物在任何溫度下具有大約 450nm或更高的非活性范圍并且在室溫下具有大約380nm或更高的非活性范圍。
23.如權(quán)利要求8所述的成像組合物，其中，所述顆粒的直徑為大約10微米或更小。
24.如權(quán)利要求23所述的成像組合物，其中，所述顆粒的直徑為大約5微米或更小。
25.一種制品，其包含具有第一表面和第二表面的襯底；以及施加在所述第一表面和第二表面中的至少之一上的多個成像顆粒，每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)所述顆粒暴露于高于所述聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得所述光致氧化劑能夠在所述顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)所述一種或多種顯影劑暴露于活化擴(kuò)散的光致氧化劑的光時，光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑在所述襯底中或者在所述襯底上形成一個或多個圖像。
26.如權(quán)利要求25所述的制品，其中，形成的圖像的顏色取決于所述一種或多種顯影劑所暴露的光的波長。
27.如權(quán)利要求25所述的制品，其中，所述聚合物材料包含丙烯酸(酯)類聚合物。
28.如權(quán)利要求25所述的制品，其中所述聚合物材料占所述成像組合物的固體部分的大約40至大約90%。
29.如權(quán)利要求28所述的制品，其中所述聚合物材料占所述成像組合物的固體部分的大約50至大約99%。
30.如權(quán)利要求25所述的制品，其中，所述聚合物材料的Tg為大約35更高。
31.如權(quán)利要求30所述的制品，其中，所述聚合物材料的Tg為大約45更高。
32.如權(quán)利要求25所述的制品，其中每個顆粒的母體進(jìn)一步包含增塑劑，并且，其中， 所述增塑劑占所述成像組合物的固體部分的至多大約45%。
33.如權(quán)利要求32所述的制品，其中所述增塑劑占所述成像組合物的固體部分的大約 8至大約35%。
34.如權(quán)利要求25所述的制品，其中，所述一種或多種顯影劑包含占所述成像組合物的固體部分的大約0. 1至大約10%的無色染料。
35.如權(quán)利要求34所述的制品，其中所述無色染料占所述成像組合物的固體部分的大約1至大約5%。
36.權(quán)利要求25所述的制品，其中每個顆粒進(jìn)一步包含一種或多種酸/偶聯(lián)劑，并且，其中，所述酸/偶聯(lián)劑總體上占所述成像組合物的固體部分的大約0. 1至大約20%。
37.如權(quán)利要求36所述的制品，其中，所述酸/偶聯(lián)劑總體上占所述成像組合物的固體部分的大約1至大約10%。
38.如權(quán)利要求25所述的制品，其中，所述光致氧化劑在大約250至大約400nm范圍內(nèi)的波長下被活化。
39.如權(quán)利要求25所述的制品，其中，所述光致氧化劑在任何溫度下具有大約450nm或更高的非活性范圍并且在室溫下具有大約380nm或更高的非活性范圍。
40.如權(quán)利要求25所述的制品，其中，至少一部分所述顆粒的直徑為大約10微米或更
41.如權(quán)利要求40所述的制品，其中，至少一部分所述顆粒的直徑為大約5微米或更
42.一種用于形成一個或多個圖像的方法，其包括以下步驟(a)提供制品，其包括具有第一表面和第二表面的襯底；以及施加在所述第一表面和第二表面中的至少之一上的多個成像顆粒，每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含 一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)所述顆粒暴露于高于所述聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得所述光致氧化劑能夠在所述顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，(b)將一個或多個顆粒暴露于高于所述聚合物材料的Tg的溫度，以使得所述光致氧化劑在所述顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散；以及(c)將一個或多個顆粒暴露于具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光，同時使所述顆粒處于高于所述聚合物材料的Tg的溫度，由此使擴(kuò)散的光致氧化劑被活化并且導(dǎo)致所述一個或多個顆粒的每一個中的所述一種或多種顯影劑在所述襯底中或者在所述襯底上形成一個或多個圖像。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，步驟(b)包括將所述一個或多個顆粒暴露于大約 35°至大約200 °F的溫度。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，步驟(b)包括將所述一個或多個顆粒暴露于大約 45°至大約100 °F的溫度。
45.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，由每個顆粒的所述一種或多種顯影劑形成的圖像的顏色取決于每個顆粒的所述一種或多種顯影劑所暴露的光的波長。
46.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，步驟(a)的每個顆粒的聚合物材料包含丙烯酸 (酯)類聚合物。
47.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，步驟(a)的聚合物材料的Tg為大約35下或更尚ο
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，步驟(a)的聚合物材料的Tg為大約45下或更尚ο
49.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，步驟(a)的每個顆粒的母體包含增塑劑。
50.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，步驟(a)的一種或多種顯影劑包含無色染料。
51.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，在步驟(c)期間，步驟(a)的所述光致氧化劑在大約250至大約400nm范圍內(nèi)的波長下被活化。
52.一種制備經(jīng)處理的制品的方法，其包括以下步驟(a)提供具有第一表面和第二表面的襯底；以及(b)使用雙能量成像組合物處理所述第一表面和第二表面中的至少之一，所述成像組合物包含溶劑；以及分散于所述溶劑中的多個顆粒，其中每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含 一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)所述顆粒暴露于高于所述聚合物材料的Tg的溫度時，所述顆粒使得所述光致氧化劑在所述顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)所述光致氧化劑擴(kuò)散時，所述光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑在所述襯底中或者在所述襯底上形成一個或多個圖像。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，步驟(a)的襯底包括紙幅，并且，其中，使用計量式施膠壓榨機(jī)來實施步驟(b)，從而在紙幅的至少一個表面上施加所述成像組合物。
54.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，步驟(b)的每個顆粒的聚合物材料包含丙烯酸 (酯)類聚合物。
55.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，步驟(b)的聚合物材料的Tg為大約35下或更高。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其中，步驟(b)的聚合物材料的Tg為大約45下或更高。
57.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，步驟(b)的每個顆粒的母體包含增塑劑。
58.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，步驟(b)的一種或多種顯影劑包含無色染料。
59.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，由每個顆粒的所述一種或多種顯影劑形成的圖像的顏色取決于每個顆粒的所述一種或多種顯影劑所暴露的光的波長。
60.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，在步驟(c)期間，步驟(b)的所述光致氧化劑在大約250至大約400nm范圍內(nèi)的波長下被活化。
61.一種用于制備雙能量成像組合物的方法，其包括以下步驟(a)提供溶劑；以及(b)將多個顆粒分散在所述溶劑中，以形成成像組合物，其中所述多個顆粒中的每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)所述顆粒暴露于高于所述聚合物材料的Tg的溫度時，每個顆粒使得所述光致氧化劑在所述顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散，并且，其中，當(dāng)所述光致氧化劑擴(kuò)散時，所述光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑形成一個或多個圖像， 其中，至少一部分所述顆粒的直徑為大約10微米或更小。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其進(jìn)一步包括在步驟(b)之前低溫研磨較大顆粒的步驟，從而形成具有大約5微米或更小直徑的顆粒。
63.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，步驟(a)的溶劑包含水。
64.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，步驟(b)的每個顆粒的聚合物材料包含丙烯酸 (酯)類聚合物。
65.如權(quán)利要求61所述的方法，其中所述聚合物材料占步驟(b)的所述成像組合物的固體部分的大約40至大約99%。
66.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，步驟(b)的所述一種或多種顯影劑包含占所述成像組合物的固體部分的大約0. 1至大約10%的無色染料。
67.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，步驟(b)的聚合物材料的Tg為大約35下或更高。
68.如權(quán)利要求67所述的方法，其中，步驟(b)的聚合物材料的Tg為大約45下或更高。
69.如權(quán)利要求61所述的方法，其中步驟(b)的每個顆粒的母體進(jìn)一步包含增塑劑。
70.如權(quán)利要求61所述的方法，其中步驟(b)的一種或多種顯影劑包含無色染料。
71.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，步驟(b)的所述光致氧化劑在大約250至大約 400nm范圍內(nèi)的波長下被活化。
72.一種用于制備雙能量成像組合物的方法，其包括以下步驟(a)提供溶劑；以及(b)將多個顆粒分散在所述溶劑中，以形成濕漿體，其中所述多個顆粒中的每個顆粒都包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑；以及光致氧化劑，其中，當(dāng)所述顆粒暴露于高于所述聚合物材料的Tg的溫度時，所述顆粒使得所述光致氧化劑在所述顆粒中朝向所述一種或多種顯影劑擴(kuò)散；其中，當(dāng)所述光致氧化劑擴(kuò)散時，所述光致氧化劑被具有大約200至大約450nm范圍內(nèi)的波長的光活化，從而導(dǎo)致所述一種或多種顯影劑形成一個或多個圖像；以及(c)研磨濕漿體直至至少一部分所述顆粒的直徑為大約10微米或更小，從而形成成像組合物。
73.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，步驟(a)的溶劑包含水。
74.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，步驟(b)的每個顆粒的聚合物材料包含丙烯酸 (酯)類聚合物。
75.如權(quán)利要求72所述的方法，其中所述聚合物材料占步驟(b)的所述成像組合物的固體部分的大約40至大約99%。
76.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，步驟(b)的所述一種或多種顯影劑包含占所述成像組合物的固體部分的大約0. 1至大約10%的無色染料。
77.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，步驟(b)的聚合物材料的Tg為大約35下或更高。
78.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，步驟(b)的聚合物材料的Tg為大約45下或更高。
79.如權(quán)利要求72所述的方法，其中步驟(b)的每個顆粒的母體包含增塑劑。
80.如權(quán)利要求72所述的方法，其中步驟(b)的一種或多種顯影劑包含無色染料。
81.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，在步驟(c)期間，步驟(b)的所述光致氧化劑在大約250至大約400nm范圍內(nèi)的波長下被活化。
82.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，實施步驟(c)，直至至少一部分所述顆粒的直徑為大約10微米或更小。
全文摘要
本發(fā)明提供雙能量成像組合物、形成雙能量成像組合物的方法、使用雙能量成像組合物和在一個或兩個側(cè)面上使用雙能量成像組合物處理(例如，涂覆)的襯底(例如，紙幅)進(jìn)行成像的方法。還提供包含聚合物材料母體并且包含一種或多種顯影劑和光致氧化劑的顆粒，可以用于制備雙能量成像組合物。
文檔編號G03F7/032GK102224458SQ200980146856
公開日2011年10月19日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者亞歷山大·梅伊里茨基, 奧列格·格里涅維奇, 理查德·C··威廉斯, 理查德·D·費伯, 約翰·馬爾佩爾茨, 道格拉斯·C··內(nèi)克爾斯 申請人:國際紙業(yè)公司